[發明專利]用亞硫酸氫鈉處理游離醛制備環保型膠粘劑的方法

無效

• 申請號: 200710060587.5
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101235107A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 趙斌斌;李彬;李建生;王剛;張祿巖
• 申請（專利權）人: 天津市職業大學
• 主分類號: C08F6/00
• 分類號: C08F6/00;C09J129/14;C08K3/30
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技術領域

本發明涉及一種用亞硫酸氫鈉飽和溶液處理游離醛制備環保型膠粘劑的方法。特別是用亞硫酸氫鈉飽和溶液對聚乙烯醇縮醛類膠粘劑處理，使游離態醛基發生加成反應生成羥基磺酸鈉，提供一種工藝簡單且低成本環保型膠的生產方法，屬于高分子化工領域。

背景技術

大部分聚乙烯醇縮醛類膠粘劑產品中都含一種有毒性、易揮發的甲醛，甲醛有害氣體不僅污染環境，而且影響操作人員及使用者的健康，尤其是對兒童的影響更大。為了減少聚乙烯醇縮醛類膠粘劑中甲醛的含量，一般采用在負壓情況進行循環噴淋除去游離的甲醛，這樣不僅工藝復雜而且還大大的增加了生產成本。

改進工藝中用乙二醛代替甲醛與聚乙烯醇進行縮合反應制備膠粘劑，但也有一些資料報道認為乙二醛具有遺傳毒性。因此不管是過去負壓減少產品中甲醛的含量方法，還是現在用乙二醛代替甲醛與聚乙烯醇縮合得到的膠粘劑，都存在潛在的對身體危害。研究開發生產一種不含游離態甲醛或乙二醛的環保型膠粘劑是發展方向。

發明內容

在用聚乙烯醇與醛類物制備膠粘劑時，在膠粘劑的產物中往往含有一些游離態的醛類物，如：甲醛和乙二醛等，這種醛類物對人體都有很大的危害。本發明是利用醛類化合物中的羰基具有親核加成反應這一特性，用飽和亞硫酸氫鈉溶液使游離態的甲醛或乙二醛進行親核加成反應生成甲基羥基磺酸鈉或乙二醛羥基磺酸鈉，從而達到除去有害物的目的。

本發明是由聚乙烯醇與乙二醛縮合制備膠粘劑，反應以多元羧酸或其酸酐作為催化劑，為使反應迅速而平穩地進行，選擇反應溫度為80-90℃下。催化劑的使用量一般為總投料量的0.5--1.5％。溶劑水和聚乙烯醇的重量比為6-10∶1，水量可根據產品黏度的要求調整。反應過程中首先在溫度為90℃左右下攪拌使聚乙烯醇原料完全溶解，然后降溫到55℃，加入催化劑乙二酸或檸檬酸(為總投料量的0.5--1.5％)，攪拌溶解后加入乙二醛(聚乙烯醇∶乙二醛＝3-6∶1，同上)，在65℃條件下反應到黏度為3500cp。達到黏度后，在加入氫氧化鈉中和到Ph＝7，在進行冷卻至溫度為45℃后，再在加入現配制的亞硫酸氫鈉飽和溶液使游離態的乙二醛法院，冷卻至室溫即可得到環保型的膠粘劑。

體系中加入飽和亞硫酸氫鈉溶液與乙二醛溶液重量比為0.05-0.1∶1，應至少為游離醛的2倍以上，以保證加成完全。

為了防止生成的甲基羥基磺酸鈉在酸性和堿性環境中緩慢水解再次釋放出游離醛，應采用弱酸/弱酸鹽緩沖體系使膠粘劑pH值穩定在5.5-6.5。

在膠粘劑的制備過程中，采用乙二酸、檸檬酸等有機酸作縮合催化劑，使聚乙烯醇在酸性水溶液中與乙二醛縮合，然后加入適量的氫氧化鈉中和，自然形成一種弱酸/弱酸鹽緩沖體系，再將剛配制好的亞硫酸氫鈉溶液滴加到上述聚乙烯醇縮乙二醛膠液中，可得到不含游離醛類的環保型膠粘劑。

本發明與現有技術相比具有工藝簡單，反應過程容易控制，產品無游離醛釋放的優點。本發明得到無毒性、無危害的膠粘劑，減少環境污染和保障了生產者及使用者的身體健康。

具體實施方式

本發明的目的是采用以下方式實現的，下面結合實施例詳細說明：

實施例1

在帶有攪拌器的四口圓底燒瓶中加入60g聚乙烯醇、360g水，在90℃條件下攪拌使之完全溶解，降溫到55℃加入乙二酸5g，攪拌溶解后再加入40％乙二醛10g，在65℃條件下反應至黏度達3500cp，然后加入氫氧化鈉中和到PH6，冷卻至溫度為45℃，加入飽和亞硫酸氫鈉溶液1.0g，使之恰好與游離態的乙二醛恰好反應，再次冷卻至室溫即得膠粘劑，取樣分析未檢出游離醛。

實施例2

在實驗室中用帶有攪拌器的四口圓底燒瓶中加入60g聚乙烯醇、360g水，在90℃條件下攪拌使之完全溶解，降溫到55℃加入乙二酸5g，攪拌溶解后再加入10g乙二醛，在65℃條件下反應至黏度達3500cp，然后再加入氫氧化鈉中和到PH6.5，冷卻至溫度為45℃，但不加入亞硫酸氫鈉溶液，加入等量的蒸餾水，再次冷卻至室溫即得膠粘劑，取樣分析游離醛含量0.2％。

實施例3

在帶有攪拌器的四口圓底燒瓶中加入60g聚乙烯醇、360g水，在90℃條件下攪拌使之完全溶解，降溫到55℃加入檸檬酸5g，攪拌溶解后再加入40％乙二醛20g，在65℃條件下反應至黏度達3500cp，然后加入氫氧化鈉中和到PH6，冷卻至溫度為45℃，加入飽和亞硫酸氫鈉溶液2.0g，使之恰好與游離態的乙二醛恰好反應，再次冷卻至室溫即得膠粘劑，取樣分析未檢出游離醛。